注氧条件下GaAs中Ga~ 二次离子发射的研究

在有与没有Ar 同时轰击的条件下，研究了GaAs中Ga 2次离子发射的氧效应。对吸附在表面上的氧以及反弹注入到表面内的氧引起的Ga 二次离子产额增强效应进行了实验研究，同时测量了氧分压强对Ga 二次离子能量分布的影响。实验结果表明：注氧后Ga 二次离子能量分布变窄且最可见能量向低能端移动2～3eV，说明氧对低能Ga 二次离子的增强作用更强，这可以用断键模型来解释。     

砷化镓的二次离子质谱定量分析方法

化合物半导体由于其复杂的基体效应,给表面定量分析带来了很大困难。如何提高分析精度,对痕量元素作出定量分析,是定量分析的一个难点。近年来,随着半导体集成电路工业的发展和表面分析技术的进一步提高,出现了一些适用于砷化镓及其它半导体材料二次离子质谱定量分析的新方法。这里简要介绍了它们的特点、分析计算步骤和分析精度。根据不同情况,有选择地运用这些方法,可对砷化镓材料的背景杂质浓度及掺杂元素分布进行定量分析,可获得较好的精度,从而实现对材料制备和器件制作等工艺过程的监控。     

二次离子质谱学的新进展

简要回顾了二次离子质谱学的形成和发展,从原始概念出发概括分析了学科的特点,据此评述了其领域的拓宽和现状。结合近5年来国内外的最新进展,以微电子学和光电子学为重点,兼顾生物和医学、地质和天体学科、纳米科技和环境监测等领域,讨论了其前沿在世纪之交对SIMS提出的挑战,介绍了定量分析和仪器的发展现状。有重点地结合一些实例,包括我国的一些实例展开了讨论。     

二次离子质变谱学的新进展

简要回顾了二次离子质谱学的形成和发展,从原始概贪出发分析了学科的特点,据此评述了其领域的拓宽和现状,结合近5年来国内外的最新进展,以微电子学和光电子学为重点,兼顾生物和医学,地质和天体学科,纳米科技和环境监测等领域,讨论了其前沿在世纪之交对SIMS提出了挑战,介绍了定量分析和仪器的发展现状,有重点地结合一些实例,包括我国的一些实例展开了讨论。     

二次离子质谱仪离子枪溅射速率的能量依赖关系

本文给出了ＭＩＱ－１５６型ＳＩＭＳ仪器中离子枪溅射速率和一次束能量及扫描档次的数学表达式，并且通过实验测量加以证实；同时还得到了一次束直径和束流强度的线性关系，为ＳＩＭＳ实验参数选择提供了有力依据。     

GaAs中Si的二次离子质谱定量分析

评述砷化镓中硅SIMS定量分析的进展，讨论了相对灵敏度因子法。对此种GaAs的原始参考物质，用实验确认了其可靠性。为常规定量分析研制了二次参考物质。对一些关键实验因素，如样品装载、仪器参数以及离子选择等进行了仔细研究，并评价它们对定量重复性、精确性、检测限和基体效应的影响。Cs 源入射时GaAs中Si定量分析精度在15％内；检测AsSi二次离子时，29Si的检测限达5×1014atoms／cm3。     

二次离子质谱仪离子枪溅射速率的能量依赖关系

本文绘出了MIQ－56型SIMS仪器中离子枪溅射速率和一次束能量及扫描档次的数学表达式，并且通过实验测量加以证实；同时还得到了一次束直径和束流强度的线性关系，为SIMS实验参数选择提供了有力依据。     

覆氧条件下砷化镓表面二次离子发射机理的研究

研究了高真空分析室中砷化镓表面覆氧对二次离子产额的影响。通过 X 射线光电子谱(XPS)、二次离子质谱(SIMS)、俄歇电子谱(AES)研究比较了室温下长期暴露大气的砷化镓、高真空分析室中充氧后砷化镓表面以及离子轰击条件下砷化镓表面上氧的化学状态。并对覆氧对二次离子产额的作用机理进行了探讨。     

二次离子质谱术定量矽晶圆中残留氧

二次离子质谱术在定量矽晶圆中残留氧时，＾１６Ｏ／＾３０Ｓｉ二次离子记号比值会随抽真空时间增加而递减，在定量方式上必须考虑在分析过程中＾１６／３０Ｓｉ二次离子记号比较比值的改变。采用交错定量方式是较佳的定量方法，在抽真空时间２ｈ后，定量结果的相对偏差值可低于２％，可得较精确的测定结果。     

Ge／Pd／n—GaAs低阻欧姆接触的SIMS分析

采用Ｇｅ／Ｐｄ／ＧａＡｓ结构和快速热退火在ｎ－ＧａＡｓ上形成了低阻欧姆接触，利用二次离子质谱技术揭示和讨论了低欧姆接触形成的机理。比较了采用Ｘ＾＋和ＧｓＸ＾＋信号检测的Ｇｅ，Ｐｄ，Ｇａ和Ａｓ的深度分布。结果表明采用ＣｓＸ＾＋可以提供更准确的结果和成分信息。     

覆氧条件下金属表面二次离子质谱定量分析研究

以金属表面覆氧时二次离子发射实验为基础建立半理论模型,对二次离子质谱定量分析进行了研究。注意到金属元素的正离子产额随氧压升高而增加,而电负性高的元素离子信号有上升更多的趋努,完善了“结合 LTE——断键”思想。并认为断键方式形成正、负二次离子的数目不仅与表面生成了多少氧化物有关,而且与氧化物键的结合强度有关。如果将氧化物断键形成离子的过程看成是“元素原子电离能改变了的电离过程”,并将表面氧化物数目及氧化物键强两个因素都与元素的电负性建立一定关系,从而推导出表面覆氧时二次离子产额的理论关系式,其中包含覆氧量及元素电负性的因素。所介绍的定量分析方法适用于较宽的实验条件,可获得较好的结果。     

二次离子发射的LTE模型及其在GaAs样品中的应用

介绍了二次离子发射的局部热平衡（LTE）模型的发展过程及其在GaAs样品SIMS定量分析中的应用，并尝试了用GaAs基体元素作内标的定量分析方法，取得了较好的结果。     

二次离子质谱分析

一、引言 二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectrometry)是一种用于分析固体材料表面组分和杂质的分析手段。通过一次离子溅射,SIMS可以对样品进行质谱分析、深度剖析或成二次离子像。SIMS具有很高的元素检测灵敏度以及在表面和纵深两个方向上的高空间分辨本领,所以其应用范围也相当广泛,涉及化学、生物学和物理学等基础研究领域及微电子、催化、新材     

二次离子质谱的深度分辨本领

深度剖析是二次离子质谱在半导体以及各种其它薄膜材料分析中最重要的应用，深度分辨本领是表征其分析能力的重要参数，国际标准化组织（ＩＳＯ）最近 在研究和制定这方面的国际标准。本文在概述了ＳＬＭＳ深度分辨本领影响因素的基础上，推导了δ掺杂层深度分辨函数的解析表达式，讨论了其物理意义，特别是分辨参数的定义。在ＣＡＭＥＣＡ ＩＭＳ ４ｆ仪器上用５．５ｋｅＶ的氧束对Ｓｉ中ＧａＡｓδ掺杂多层膜样品进行了深度剖析，讨论了所得分辨参数及影响因素。结合国外实验室ＩＳＯ巡回测试的结果，对深度分辨参数的定义和评估方法进行了简要评述。     

光阴极材料GaAs／AlGaAs的组分分析

为探索砷化我阴极的光电灵敏度的影响因素,利用Ｘ射线光电子能谱、二次离子擀谱和电化学方法测试和分析了国内和国外ＧａＡｓ光阴极材料ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ的Ｃ,Ｏ含量的空穴深度分布。实验发现,国内的材料在ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ 面及ＡｌＧａＡｓ层的Ｏ含量分别为７．６％和１０．６％,Ｃ深度分别为５．２×１０＾１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ＾３和１．０×１０＾１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ＾３,而国外的材料的Ｏ含量相应为１．０